碳纳米管_铁氧体_环氧树脂复合吸波材料的研究进展

3海南省自然基金(80628)资助;海南大学科研基金资助项目(Kyjj0419)　王生浩:男,1984年生,研究方向为吸波材料　文峰:通讯作者,男,博士,副教授　E 2mail :fwen323@1631com碳纳米管吸波材料的研究现状与展望3王生浩,文　峰,李　志,郝万军,曹　阳(热带生物资源教育部重点实验室;海南大学理工学院材料科学系,海口570228) 摘要 碳纳米管因其独特的物理和化学性能10多年来一直备受关注,已有研究将其运用于军事科技领域,如吸波材料,但目前国内关于此类研究的报道还不多。

较为全面地总结了近年来国内外对碳纳米管作为吸波材料的研究成果及其目前的研究现状,即简述碳纳米管的吸波机理;详细介绍碳纳米管薄膜、活性碳纳米管、磁性金属(合金)/碳纳米管、碳纳米管/聚合物基复合吸波材料的研究现状;展望未来吸波材料的发展方向。

关键词 碳纳米管　吸波材料　吸波性能　复合The R esearch Status and Prospect of Electromagnetic W ave 2absorbing C arbon N anotubesWAN G Shenghao ,WEN Feng ,L I Zhi ,HAO Wanjun ,CAO Yang(Key Laboratory of Tropical Biological Resources of Chinese Education Ministry ,Department of Materids Science ,School of Science and Engineering ,Hainan University ,Haikou 570228)Abstract Carbon nanotubes (CN Ts )have been given great attention due to its unique physical and chemicalproperties.There are some researches about CN Ts which have been applied in military science and technology ,for ex 2ample as electromagnetic wave absorbing materials (EAM ),but few papers reports this kind of research.In this pa 2per ,the research results and present status of CN Ts as EAM are summarized in general by three parts.①the wave ab 2sorbing mechanism of the CN Ts ,②the present research status of the materials ,including thin film of CN Ts ,activated CN Ts ,metal 2coated CN Ts ,and CN Ts/Polymer composite EAM ,③the f uture prospect of EAM.K ey w ords carbon nanotubes (CN Ts ),electromagnetic wave absorbing materials (EAM ),electromagneticwave absorbing properties ,composite0　引言随着电子技术的发展,电磁辐射成为新的社会公害[1],尤其是射频电磁波和微波辐射已经成为又一大环境污染。

碳纳米管（CNTs）是由石墨片层卷曲而成的接近理想的圆柱形晶须（一维纳米材料、轻质且六边形结构连接完美）[1]，具有优异的力学性能、热稳定性和导电性，并且其柔韧性佳（最大弯曲角度超过110°），是复合材料理想的改性剂和功能型增强材料。

因此，CNTs 已广泛应用于聚合物基复合材料的改性，并且已成为全世界材料学家关注的焦点之一[2-3]。

环氧树脂（EP）具有良好的力学性能、粘接性能、电绝缘性能和化学稳定性能，因而已广泛应用于国民经济和国防建设等诸多领域，并且在电气、汽车、航空和电子等领域中具有不可取代的地位。

然而，EP最大的缺点是交联固化后脆性较大、耐冲击性和耐应力开裂性能较差。

采用纳米粒子对EP 进行改性，可有效克服EP 的不足之处，并且既能保持EP 良好的电绝缘性能，又能提升EP 基复合材料的耐腐性、加工性和粘接性能[4]。

EP 中引入CNTs 后虽可改善其各项性能，但两者并不是有机相和无机相简单的加和，而是在纳米范围内的结合，故两相界面间存在着较强或较弱的相互作用力，两者复合后，可得到集无机、有机和纳米粒子等诸多特性于一体的新材料[5-6]。

1 ·CNTs 的化学改性处理虽然CNTs 具有优异的力学性能和热性能，是制备高性能聚合物基复合材料理想的增强材料[7-8]，但CNTs 表面的化学惰性使其与聚合物基体之间的相互作用力很小、相容性差。

因此，对CNTs 表面进行处理，可制得性能优良的CNTs/聚合物基复合材料。

CNTs 的表面处理可分为共价法和非共价法两种[9]：共价法一般为化学方法，其主要目的是使CNTs表面在强酸作用下氧化成羧基，然后将某些官能团通过与羧基的反应而引入体系中，如此可有效提高CNTs 和特定聚合物基体之间的相容性。

非共价法一般采用物理方法提高CNTs 在基体树脂中的均匀分散性，并且在不破坏CNTs 结构的同时赋予其新的性能，但这种方法不稳定，CNTs 的性能会随时间延长或环境改变而变化。

关于碳纳米管的研究进展1、前言1985年9月，Curl、Smally和Kroto发现了一个由个60个碳原子组成的完美对称的足球状分子，称作为富勒烯。

这个新分子是碳家族除石墨和金刚石外的新成员,它的发现刷新了人们对这一最熟悉元素的认识,并宣告一种新的化学和全新的“大碳结构”概念诞生了。

之后,人们相继发现并分离出C70、C76、C78、C84等。

1991年日本的Iijima教授用真空电弧蒸发石墨电极时,首次在高分辨透射电子显微镜下发现了具有纳米尺寸的碳的多层管状物—碳纳米管。

年,日本公司的科学家和匆通过改进电弧放电方法,成功的制备了克量级的碳纳米管。

1993年，通过在电弧放电中加入过渡金属催化剂,NEC和IBM研究小组同时成功地合成了单壁碳纳米管；同年，Yacaman等以乙炔为碳源，用铁作催化剂首次针对性的由化学气相沉积法成功地合成了多壁碳纳米管。

1996年,我国科学家实现了碳纳米管的大面积定向生长。

1998年,科研人员利用碳纳米管作电子管阴极同年,科学家使用碳纳米管制作室温工作的场效应晶体管;中国科学院金属研究所成会明研究小组采用催化热解碳氢化合物的方法得到了较高产率的单壁碳纳米管和由多根单壁碳纳米管形成的阵列以及由该阵列形成的数厘米长的条带。

1999年,国的一个研究小组制成了碳纳米管阴极彩色显示器样管。

2000年,日本科学家制成了高亮度的碳纳米管场发射显示器样管。

2001年,Schlitter等用热解有纳米图形的前驱体,通过自组装合成了单壁碳纳米管单晶,表明已经可以在微米级制得整体材料的单壁碳纳米管,并为宏量制备指出了方向。

2、碳纳米管的制备方法获得大批量、管径均匀和高纯度的碳纳米管,是研究其性能及应用的基础。

而大批量、低成本的合成工艺是碳纳米管实现工业化应用的保证。

因此对碳纳米管制备工艺的研究具有重要的意义。

目前,常用的制备碳纳米管的方法包括石墨电弧法、化学气相沉积法和激光蒸发法。

一般来说,石墨电弧法和激光蒸发法制备的碳纳米管纯度和晶化程度都较高,但产量较低。

纳米材料改性环氧树脂的研究进展综述了国内外纳米材料改性环氧树脂（EP）的研究现状。

介绍了不同纳米材料对EP复合材料力学性能、热性能、电磁性能等的影响。

重点介绍了碳纳米管和无机纳米粒子（如蒙脱土、TiO2、SiO2、Al2O3）等对EP的改性。

探讨了纳米材料在改性EP时存在的问题，并对纳米材料改性EP的趋势作出展望。

标签：纳米材料；环氧树脂（EP）；改性；研究进展近年来纳米材料的出现和纳米技术的发展为聚合物的改性提供了一个新的途径，纳米材料本身的特殊结构使其具有一系列独特的效应（如小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等），其化学活性、力学、热学、电磁学等性能都在传统材料的基础上得以优化[1]。

纳米无机粒子/聚合物复合材料完美地结合了无机物、聚合物和纳米材料各自的优点，而且无机纳米粒子经各种有机改性后，可以有效提高其与树脂基体间的相容性和界面粘接性能，使复合材料的外应力能迅速地传递给体系中的无机纳米粒子，从而达到同时增强增韧的目的。

因此，纳米复合材料被认为是21世纪最有发展前景的材料。

环氧树脂（EP）因其优异的特性成为应用最广的热固性树脂之一。

但EP固化物质脆，耐疲劳性、耐热性、耐冲击性差，在很大程度上限制了它在某些高技术领域的应用，因而对EP的改性一直是国内外研究的重点。

目前，国内外许多研究者尝试采用各种方法将纳米材料用于EP的改性，以期提高EP的综合性能，并取得了一系列进展[2～4]。

1 碳纳米管（CNTs）改性EPCNTs是由石墨烯片层卷曲而成的管状结构材料，自从1991年被发现之后，已作为一种新型无机纳米碳材料广泛应用于各种聚合物的高性能改性。

CNTs所特有的优点（如极大的长径比和比表面、力学性能高、良好的导电性和导热性、密度小等）使其成为制备先进纳米复合材料的理想功能型增强填料。

将CNTs与聚合物复合，可以同时提高复合材料的力学性能、耐热性和电性能等[5～7]。

因此，CNTs/EP复合材料的制备与性能研究已成为全世界材料学家关注的焦点[8，9]。

吸波超材料研究进展一、本文概述随着现代科技的不断进步，电磁波在通信、雷达、军事等领域的应用日益广泛，然而，电磁波的散射和干扰问题也随之凸显出来。

为了有效地解决这一问题，吸波超材料应运而生。

吸波超材料作为一种具有特殊电磁性能的人工复合材料，能够实现对电磁波的高效吸收，因此在隐身技术、电磁兼容、电磁防护等领域具有广阔的应用前景。

本文旨在综述吸波超材料的研究进展，包括其基本原理、设计方法、制备工艺以及应用现状等方面。

将介绍吸波超材料的基本概念和电磁特性，阐述其吸波原理及影响因素。

然后，将综述近年来吸波超材料在结构设计、材料选择以及性能优化等方面的研究成果。

接着，将讨论吸波超材料的制备方法，包括传统的物理法和化学法以及新兴的3D打印技术等。

将展望吸波超材料在未来的发展趋势和应用前景。

通过本文的综述，读者可以对吸波超材料的研究现状有全面的了解，并为进一步的研究和开发提供有益的参考。

二、吸波超材料的基本原理吸波超材料，作为一种人工设计的复合材料，其基本原理主要基于电磁波的干涉、散射、吸收和转换等物理过程。

吸波超材料通过特定的结构设计，能够有效地调控电磁波的传播行为，从而实现高效的电磁波吸收。

吸波超材料的设计往往采用亚波长结构，这种结构可以在微观尺度上调控电磁波的传播路径，使得电磁波在材料内部发生多次反射和干涉，从而增加电磁波与材料的相互作用时间，提高电磁波的吸收效率。

吸波超材料通常具有负的介电常数和负的磁导率，这使得电磁波在材料内部传播时，会经历与常规材料不同的物理过程。

当电磁波进入吸波超材料时，由于介电常数和磁导率的负值特性，电磁波的传播方向会受到调控，从而实现电磁波的高效吸收。

吸波超材料还可以通过引入损耗机制，如电阻损耗、介电损耗和磁损耗等，将电磁波的能量转化为其他形式的能量，如热能，从而实现电磁波的衰减和吸收。

这种损耗机制的设计对于提高吸波超材料的吸收性能至关重要。

吸波超材料的基本原理是通过调控电磁波的传播路径、改变电磁波的传播方向以及引入损耗机制，实现电磁波的高效吸收。

新材料行业先进材料研究新进展随着科技的飞速发展和社会需求的不断增加，新材料行业在过去几十年里取得了令人瞩目的成就。

先进材料的研究和开发一直是该行业的核心内容之一，为各个领域的创新和发展提供了强大的支持。

本文将介绍新材料行业中一些重要的先进材料研究新进展。

一、碳纳米管（Carbon Nanotubes）碳纳米管是一种具有优异性能和广泛应用前景的材料。

由于其独特的结构和理化特性，碳纳米管在电子学、光学、材料科学等领域展现出巨大潜力。

近年来，研究人员在碳纳米管的制备技术和应用探索方面取得了重大突破。

例如，通过调控碳纳米管的直径、壁厚和结构，可以实现对其电学、光学和力学性能的精确调控。

此外，利用碳纳米管的高导电性和低电阻率，研究人员开发出了高性能的电子器件和导电材料，为电子行业的发展带来了新的可能性。

二、二维材料（Two-dimensional Materials）二维材料是一类具有单层或几层原子结构的材料，具有独特的电学、光学和力学性能。

其中最著名的二维材料之一是石墨烯（Graphene）。

石墨烯由单层碳原子组成，具有超高的导电性、导热性和机械强度。

自从石墨烯的发现以来，研究人员开始积极研究其他二维材料，并发现了许多具有潜在应用价值的材料。

例如，二硫化钼（Molybdenum Disulfide）具有优异的光学和电学性能，被广泛应用于光电器件和能源领域。

另外，黑磷（Black Phosphorus）也是一种备受关注的二维材料，具有可调节的带隙和优异的电子传输性能，被用于开发新型的纳米电子器件。

三、三维打印材料（3D Printing Materials）随着三维打印技术的快速发展，对于新材料的需求也不断增加。

研究人员为满足不同打印需求，不断开发新型的三维打印材料。

目前，已经有许多先进材料被应用于三维打印技术中。

例如，仿生材料被广泛应用于医学领域的人体器官打印以及生物组织工程。

金属材料的打印也取得了重大突破，使得制造业能够高效地打印金属零件，并在航空、航天等领域得到应用。

铁氧体吸波复合材料研究进展祁亚利;殷鹏飞;张利民;李宁【摘要】简单介绍了铁氧体吸波材料的吸波机理,并详细阐述了近年来单一铁氧体、碳基铁氧体、聚合物/铁氧体、生物基铁氧体复合材料的研究成果.指明未来铁氧体吸波材料将以“薄、轻、宽、强”为目标,朝着结构多样化、成分复合化、各组分机理协同化、吸波频段自适应可调化及环保化方向发展.【期刊名称】《宇航材料工艺》【年(卷),期】2019(049)003【总页数】6页(P9-14)【关键词】铁氧体;吸波复合材料;研究进展【作者】祁亚利;殷鹏飞;张利民;李宁【作者单位】四川农业大学理学院,雅安625014;四川农业大学理学院,雅安625014;西北工业大学理学院,空间应用物理与化学教育部重点实验室,西安710072;西北工业大学理学院,空间应用物理与化学教育部重点实验室,西安710072【正文语种】中文【中图分类】TB340 引言随着电子信息技术的发展，电磁波广泛存在于人们的日常生活中，过高的电磁辐射所形成的电磁污染，对人体健康有着严重的危害，已成为继水污染、噪音污染以及空气污染之后的第四大污染源［1-2］。

此外，在军事领域内雷达仍然是现代战争中搜寻目标的重要技术之一，研制能高效吸收电磁波的吸波材料是提高武器系统生存的有效途径［3］。

因此，吸波材料在民用和军事领域上都有着广泛的应用前景。

吸波材料主要是通过材料的介质损耗使电磁波在材料内部以热能的形式消耗掉，或使电磁波因多次反射而干涉相消，达到吸收和衰减投射到物体内部电磁波的目的。

性能较好的吸波材料应具备优良的阻抗匹配特性和衰减特性，阻抗匹配特性要求材料表面的相对磁导率和相对介电常数相近，从而可减少入射电磁波的反射，使其尽可能进入材料内部而发生损耗；衰减特性则使进入材料内部的电磁波因介质损耗而迅速地被吸收［4］。

此外，较高应用价值的吸波材料还应具有厚度薄、质量轻、吸收频带宽和吸波能力强等特点，并兼具良好的力学性能、环境适应性、化学稳定性，以及加工、使用方便等综合性能。

改性铁氧体复合吸波材料研究进展目录1. 内容概览 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的 (3)1.3 研究意义 (5)1.4 国内外研究现状 (6)2. 改性铁氧体吸波材料概述 (7)2.1 铁氧体材料特性 (8)2.2 改性铁氧体吸波材料分类 (9)2.3 改性铁氧体吸波材料制备方法 (10)3. 改性铁氧体吸波材料的性能研究 (12)3.1 电磁屏蔽性能 (13)3.2 吸收性能 (15)3.3 温度稳定性研究 (17)3.4 其他性能研究 (18)4. 改性铁氧体吸波材料的应用研究 (19)4.1 军事领域应用研究 (20)4.2 航空航天领域应用研究 (21)4.3 汽车电子领域应用研究 (22)4.4 其他应用领域研究 (24)5. 改性铁氧体吸波材料的发展趋势及展望 (25)5.1 技术发展趋势 (26)5.2 产业发展趋势 (27)5.3 存在的问题与挑战 (28)5.4 未来研究方向 (29)6. 结论与建议 (30)6.1 主要研究成果总结 (31)6.2 建议与展望 (32)1. 内容概览随着无线通信技术的快速发展，对吸波材料的需求也日益增长。

改性铁氧体作为一种具有优异电磁性能的材料，近年来在吸波材料领域取得了显著的研究进展。

本文将对改性铁氧体复合吸波材料的研究方向、主要研究内容和发展趋势进行概述，以期为该领域的研究者提供参考。

本文将介绍改性铁氧体的基本性质和优点，包括其较高的磁导率、低的介电常数和良好的可塑性等。

本文将重点关注改性铁氧体复合吸波材料的研究进展，包括其制备方法、结构设计、性能优化等方面。

本文还将对改性铁氧体复合吸波材料在射频、微波和毫米波频段的应用进行探讨，以及在5G通信、物联网、雷达等领域的潜在应用前景。

本文将对改性铁氧体复合吸波材料的发展趋势进行展望，包括新型结构设计、高性能基材的选择以及与其他吸波材料的耦合等。

1.1 研究背景随着现代电子技术的飞速发展，电磁波的干扰问题日益突出，对电磁兼容性的需求也日益增长。

碳纳米管复合材料研究进展碳纳米管（Carbon nanotubes，CNTs）是由碳原子构成的长管状结构，直径在纳米级别范围内，具有优异的力学性质、电学性质和热学性质等特性。

碳纳米管的应用极其广泛，涉及到材料、化学、电子、生物和医学等领域。

在材料领域，由碳纳米管复合材料制成的材料在机器人、汽车、飞机、结构材料等方面具有广泛的应用前景。

本文将就碳纳米管复合材料研究进展，从制备、性质及其应用等方面进行论述。

一、制备方法碳纳米管复合材料的制备方法有许多种，包括机械法、溶液法、气相法、离子液体法等。

其中机械法制备的碳纳米管复合材料具有制备工艺简便、低成本、易扩展等优点，但是因为机械法的制备方式较为粗糙，可能会导致制备的复合材料的性能不佳。

离子液体法制备的碳纳米管复合材料具有制备工艺简便、成品纯度高等优势，但是由于离子液体具有较大的粘度，可能限制了碳纳米管的扩散，并形成束缚作用，从而影响复合材料的性能。

相比之下，气相法制备的碳纳米管具有制备工艺简单、制备效率高、碳纳米管纯度高等优势，但是气相法制备的碳纳米管需要高分辨率的仪器进行纯化处理，且气相法制备出的碳纳米管质量与管径分布不均匀。

二、材料性质碳纳米管复合材料具有优异的力学性质、电学性质和热学性质等。

碳纳米管复合材料的力学性能优于传统材料，其拉伸强度达到多千兆帕，弹性模量达到10万吨/立方厘米以上。

电学性质方面，碳纳米管的宽禁带结构使其表现出了金属和半导体的一些性质。

电学性质的优异性可用于电子器件的开发。

热学性质方面，碳纳米管的热传导性能突出，热扩散系数高达4000至6000W/mK左右，是金属的数倍。

然而，碳纳米管在制备和应用时也存在一些问题。

由于碳纳米管的外壳和内腔具有不同的物理结构，也导致了其结构多样化的特性。

复合材料内的碳纳米管方向性效应的强弱决定了复合材料的最终性能，因此研究碳纳米管在复合材料中的应用及取向问题至关重要。

同时，单根碳纳米管的直径和长度均较小，因此用于制备纳米复合材料时需要用到大量碳纳米管，制备过程的成本较高。

吸波磁性材料的近期研究进展摘要吸波材料作为现代飞行器、武器装备的基础材料，是现代隐身技术的重要支撑。

随着电子化和信息化技术的迅猛发展，各种电子和通信设备给人们带来极大便利的同时也对人们生存环境和健康造成危害。

高性能吸波材料的开发已成为研究的主要方向吸波材料。

不仅应用于军事隐形、对抗和反对抗，而且应用于人体安全防护、通讯及导航系统的电磁干扰、微波暗室的消除、安全信息保密等许多方面。

目前，通过碳材料改性方法制备复合吸波材料的研究已经取得一定的研究进展。

本文将阐述近年来吸波材料的发展历史，研究现状及发展趋势。

关键词：吸波；磁性材料；研究进展1引言纵观磁性材料的发展，五十年代金属磁一统天下；五十到八十年代为铁氧体的黄金时代，除电力工业外，各应用领域中铁氧体占绝对优势；九十年代以来，纳米结构的金属磁性材料的崛起，成为铁氧体有力的竞争者。

磁性材料由3d过渡族金属与合金的研究扩展到3d-（4f，4d，5d，5f）合金与化合物的研究与应用。

1988年，（Fe/Cr）n多层膜巨磁电阻效应（GMR）的发现开拓了一代全新的磁电子器件，形成了磁电子学新学科。

磁性材料的进展亦反映在材料制备工艺上的演变，由冶金工艺发展到粉末冶金、陶瓷工艺，随着纳米磁性材料的发展，制备纳米微粒、薄膜、颗粒膜、多层膜、纳米有序阵列等所需的多种物理、化学工艺发展起来了。

未来纳米结构的磁性材料将会普遍地采用半导体工艺。

从材料微结构上考虑，总的趋势由三维向低维方向发展，例如纳米微晶、微粒、丝、纳米薄膜、多层膜等。

从表征的手段看来，由单一的金相、X射线技术已发展为多种形式的扫描探针显微技术，如原子力显微镜、磁力显微镜、扫描隧道显微镜等。

90年代以来，磁性材料处于蓬勃发展的全盛时期，除传统的永磁、软磁、磁记录等磁性材料在质与量上均有显著进展外，新颖的磁性功能材料，如巨磁电阻、巨磁阻抗、巨霍尔效应、巨磁致伸缩、巨磁热效应、巨磁光效应等，利用特大的磁-电、磁-力、磁-热、磁-光等交叉效应的磁性功能材料为未来磁性材料的发展开拓了新领域。

碳纳米管的研究进展及应用一引言1.1 纳米材料纳米材料是近年来受到人们极大关注的新型领域，纳米材料的概念形成于20世纪80年代，在上世纪90年代初期取得较大的发展。

广义地说，纳米材料是指其中任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料[1]。

当小粒子尺寸加入纳米量级时，其本身具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。

纳米材料具有四大特点: 尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子比例大。

从而使其具有奇异的力学、电学、光学、热学、化学活性、催化和超导特性，使纳米材料在国防、电子、化工、催化剂、医药等各种领域具有重要的应用价值。

1.2 碳纳米管碳是自然界分布非常普遍的一种元素。

碳元素的最大的特点之一就是存在多种同素异形体，形成许许多多的结构和性质完全不同的屋子。

长期以来，人们一直以为碳的晶体只有两种：石墨和金刚石。

直到1985年，英国科学家Kroto 和美国科学家Smalley在研究激光蒸发石墨电极时发现了碳的第三种晶体形式C60[2]，从此开启了人类认识碳的新阶段。

1991年，日本NEC公司基础研究实验室的电子显微镜专家饭岛（Iijima）发现了多壁碳纳米管（MultiWalled Carbon Nanotubes ，MWNTs），直径为4-30nm，长度为1um。

，最初称之为“Graphite tubular”。

1993年单壁碳纳米管也被发现（Single-Walled Carbon Nanotubes ，SWNTs），直径从0.4nm到3-4nm，长度可达几微米。

碳纳米管（CNT）[3]又名巴基管，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口）的一维量子材料。

它是由单层或多层石墨片围绕中心轴按一定的螺旋角卷绕而成的无缝、中空的“微管”，每层由一个碳原子通过sp2杂化与周围3个碳原子完全键合后所构成的六边形组成的圆柱面。

电磁吸波材料研究进展引言：随着科技的不断进步，电磁吸波材料作为一种能够吸收和衰减电磁波的材料，日益受到人们的。

电磁吸波材料的研究对于提高电磁设备的性能、降低电磁干扰以及保护人体健康等方面具有重要意义。

本文将详细介绍电磁吸波材料的基本原理、研究现状和发展前景，以期为相关领域的研究提供参考。

电磁吸波材料的基本原理：电磁吸波材料主要通过磁导率、介电常数和电阻率等参数来吸收电磁波。

磁导率是衡量材料对磁场响应能力的参数，介电常数则反映了材料在电场下的响应能力，而电阻率则决定了材料对电磁波的损耗能力。

常见的电磁吸波材料包括金属吸波材料、碳基吸波材料、导电高分子吸波材料等。

金属吸波材料如铁、镍、钴等，具有高磁导率和介电常数，能够吸收大量的电磁波。

但是，金属吸波材料的电阻率较低，容易导致电磁波的反射和二次辐射。

碳基吸波材料如石墨、碳纤维等，具有高导电性和介电常数，能够吸收一定量的电磁波。

但是，碳基吸波材料的磁导率较低，吸收效果有限。

导电高分子吸波材料如聚酰亚胺、聚苯胺等，具有高导电性和磁导率，能够吸收电磁波。

然而，导电高分子吸波材料的稳定性较差，使用寿命较短。

电磁吸波材料的研究现状：电磁吸波材料在各个领域都有广泛的应用，如电磁屏蔽、隐身技术、微波器件等。

在军事领域，电磁吸波材料可以用于降低舰船、飞机等军事目标的雷达反射面积，提高其隐身性能。

在民用领域，电磁吸波材料可以用于手机、电脑等电子设备的电磁屏蔽，减少电磁辐射对人体的影响。

目前，国内外对于电磁吸波材料的研究主要集中在新型材料的研发、制备方法的改进以及应用领域的拓展等方面。

研究者们不断探索新的电磁吸波材料，如纳米吸波材料、复合吸波材料等，以获得更好的吸收性能和更广泛的应用。

电磁吸波材料的发展前景：随着科技的不断进步，电磁吸波材料的研究也将不断深入。

未来，电磁吸波材料将朝着以下几个方向发展：1、高性能化：研发具有更高吸收率和更宽吸收频带的电磁吸波材料，以满足不同领域的需求。

铁氧体复合吸波材料研究现状铁氧体复合吸波材料是一种新型吸波材料，可以有效地吸收和消散声波，改善声学环境，减少噪声污染。

它以铁素体作为主要成分，以多孔结构的形式制成，具有高吸波效果、环境适应性好和良好的机械性能等优点，是现代声波控制技术的核心材料。

本文就铁氧体复合吸波材料的研究现状进行介绍。

一、成分分析铁氧体复合吸波材料是一种多成分材料，它由铁素体、碳酸钙、尼龙纤维、粗骨料等组成。

铁素体是材料的主要组成成分，它具有高强度、高耐磨、高导热性等特点，在碳酸钙的作用下可以形成规则的多孔结构，从而增强材料的吸波性能、使材料的比表面积增加等。

碳酸钙是一种多孔性质的硬物质，具有良好的吸收和消散声波的效果，可以有效增强材料的吸波效果。

尼龙纤维是一种吸波保温材料，具有结实耐压、轻质化、阻尼、低热传导等特点，可以增强材料的抗冲击性能和耐磨性。

粗骨料是一种增强材料强度和硬度的重要组成成分，它可以增强材料的抗压强度和抗冲击强度，从而起到增强材料的力学性能的作用。

二、制备工艺铁氧体复合吸波材料的制备工艺主要有粉末冶金法、工业型固相添加法、喷丸施工法、焊接复合法等。

粉末冶金法是以粉末冶金技术加工吸波材料的制备工艺，具有生产周期短、成本低、质量稳定等特点，是制备吸波材料最常用的工艺之一；工业型固相添加法是将吸波材料中的尼龙纤维、碳酸钙等添加剂与铁素体混合，然后经过热处理和冷却形成吸波材料；喷丸施工法则是将吸波材料经过一定的处理，制成粉末状，然后与粗骨料一起，经过喷丸施工而形成的复合材料；焊接复合法是将经过一定的处理的复合材料，经过焊接加工，从而形成复合吸波材料。

三、性能特点铁氧体复合吸波材料具有多种优良的性能：首先，该材料具有优良的吸波性能，其吸波效率达到90%以上，超过了传统吸波材料上的许多其它吸波材料；其次，材料具有良好的抗拉性能，弹性模量大、延伸率低，可以抵抗外界的拉力；第三，材料具有良好的耐腐蚀性，可以抵抗外界的腐蚀；最后，材料具有优越的热稳定性，能够承受高温和低温的极端条件，同时具有良好的抗热衰减性能。

万方数据　万方数据吸波材料理论设计的研究进展／王晨等７。

图１多层吸波材料结构图Ｆｉｇ，１Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｒａｗｉｎｇｏｆｍｕｌｔｉｌａｙｅｒａｂｓｏｒｂｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ按图１中从右到左的顺序迭代计算Ｚｍ（１）、磊（２）……直到Ｚｍ（行），得到了自由空间界面处的输入阻抗，代入式（２）即可得到反射率损耗。

同济大学的Ｓｈｅｎ等Ｌ３们用Ｓｏｌ－ｇｅｌ法制备了钡钴铁氧体，并引入了镧元素掺杂。

他们用传输线法公式计算了２层材料的反射率，得到了以Ｌａ掺杂铁氧体／环氧树脂为外层、厚０．５ｍｍ，以碳纤维／环氧树脂为内层、厚１．５ｍｍ的设计方案。

此方案在１２～１８ＧＨｚ频段有较好的吸收效果，１６ＧＨｚ处最强吸收可达一１８．６ｄＢ。

跟踪计算法是一种新型的设计方法。

其基本原理在于模拟入射电磁波在吸波体中的传播过程。

入射电磁波在吸波体中每遇到一个界面都要发生折射和反射。

折射波和反射波的最终结果有２种，一种是射出吸波体外，成为吸波材料对电磁波的反射波；另一种是在吸波体内部衰减成为一个很小的值，如果小于预定精度，就可以忽略不计。

跟踪计算法就是在电磁波发生折射、反射后，对折射波和反射波进行跟踪，反复计算跟踪电磁波的吸收情况，直到全部损耗殆尽或射出吸波体外。

对射出吸波体外的电磁波求和即得到反射波强度。

利用计算机的数值计算方法，配合适当的优化方案，能够较为快速、精确地对候选材料进行方案组配、性能预报和评价［３１’３引。

张铁夫等［３２］利用跟踪计算和频带优化的方法对某纳米吸波剂多涂层材料进行了理论计算。

结果表明此方法拟合出的吸收曲线与实验曲线的峰位基本相符，可以较准确地预测实验曲线的趋势。

２．３优化方法多组分与多层复合材料计算是计算量很大的工作，需要通过优化处理来使设计工作更有效率［３｝３９。

在材料要求的性能指标，如工作带宽、反射率、厚度等为已知的情况下，优化设计过程可以用式（１２）表示：Ｆ一∑ｃｏｔ（ＤＩＲＩ（１２）式中：Ｆ为目标函数，ｎ为在指定频带内的采样点，Ｒ为采样点的反射率。